Shared_ptr 和 unique_ptr 例外答案

【问题标题】：Shared_ptr and unique_ptr with exceptionShared_ptr 和 unique_ptr 例外
【发布时间】：2016-06-05 18:20:10
【问题描述】：

来自en.cppreference.com

std::unique_ptr 的典型用途包括：

提供异常安全处理具有动态生命周期的对象的类和函数，通过保证正常退出和异常退出都删除

将具有动态生命周期的唯一拥有对象的所有权传递给功能

获取具有动态生命周期的唯一拥有对象的所有权从函数

作为移动感知容器中的元素类型，例如 std::vector，它保存指向动态分配对象的指针（例如，如果需要多态行为）

我对第一点很感兴趣。

在 cppreference.com 中没有提到 shared_ptr。我找不到在引发异常时不会删除 shared_ptr 的场景。有人可以解释一下是否存在这种可能性吗？

【问题讨论】：

@user4581301：但这不是异常相关的问题，对吧？即使没有例外，这也会导致问题？
不，但这是你不能保证删除期限的一个例子。
如果共享对象的分配或构造抛出异常，甚至不会构造共享指针。如果已分配内存，则释放该内存。（请不要让我用引用标准来证明）

标签： c++ exception shared-ptr unique-ptr

【解决方案1】：

让我们看一下std::unique_ptr 如何用于提供异常安全的示例：

someclass *ptr = new someclass;
...
delete ptr; // in case of exception we have problem

所以我们应该使用：

std::unique_ptr<someclass> ptr = std::make_unique<someclass>();
... // no problem

简单、安全且无开销。

那么shared_ptr 可以以同样的方式使用来提供异常安全吗？是的，它可以。但它不应该，因为它是为不同的目的而设计的，并且会产生不必要的开销。所以没有提到它作为这种情况下的工具，但这并不意味着如果它是唯一的所有者，它就不会删除拥有的对象。

【讨论】：

开销发生在哪里？因为 make_shared 可用，对吗？由于所有 shared_ptr 都在堆栈内，所以当堆栈展开时，都必须超出范围，不是吗？
@InQusitive 原子（可能阻塞）共享计数器的递增/递减。控制块的内存开销。访问类型擦除的删除器。
@InQusitive, shared_ptr 是比unique_ptr 更复杂的对象方式，在它的构造函数和析构函数中具有更多更繁重的操作。例如，shared_ptr 在其析构函数中执行 atomic 递减 - 一个冗长的操作 - 而 unique_ptr 只是调用 deleter。
@InQusitive 看来您实际上并不了解shared_ptr 的工作原理。除了shared_ptr 对象（包含一个或两个指针）之外，还有一个控制块（bar 自定义分配器）在堆上分配并由shared_ptr 的所有实例共享给同一对象（并使用别名构造函数创建）。需要实际确定何时可以安全删除对象。该块上的操作使 shared_ptr 在性能方面成本高昂
@InQusitive 在这里阅读stackoverflow.com/questions/2802953/how-do-shared-pointers-work

【解决方案2】：

顾名思义，std::shared_ptr 共享它的指针。如果抛出异常并留下作用域，则共享指针将被销毁，但如果在某处有另一个 std::shared_ptr 是副本，则不会删除底层指针，而只会递减引用计数器。

这就是为什么他们不能保证删除会发生。由于std::unique_ptr 是唯一的，因此可以提供保证，因为我们知道它是唯一持有指针的人。

【讨论】：

但是每个 shared_ptr 都会超出范围并且会减少 count ，对吧？
由于shared_ptr在栈内，所以当栈展开时，都必须超出范围，不是吗？
@InQusitive 是的，它会减少计数。 shared_ptr 在同样的意义上是异常安全的 unique_ptr 是。它只是不打算用于只是提供异常安全性。
@InQusitive，shared_ptr 通常被复制多于创建，这就是它的场景。异常安全仅适用于初始创建。
@InQusitive 它不一定在堆栈中，它可以在任何地方，就像 C++ 中的任何对象一样。